核融合研究開発 9-5 JT-60SA に向けた JT-60 トカマクの解体 －放射化大型構造体の解体－ 図 9 - 13 JT-60 解体前の本体室 JT-60 トカマク本体を中心に本体付帯設備，計測装置，加熱 装置等の周辺設備があり、狭隘複雑な空間を形成しています。 ダイヤモンドワイヤソー プーリー 駆動用プーリー PF コイル支持体 真空容器＋PF コイル 無酸素銅 （PFC） 調整用プーリー 切断状況により変化する張 力を一定に保つ働きをする 駆動用プーリー インコネル （真空容器） 高 Mn 鋼 （D コイルのケース） PFC PFC PFC （無酸素銅） ダイヤモンドワイヤソー （φ10 mm） 高 Mn 鋼 D コイルケースの詳細 図 9 -14 JT-60 解体後の本体室 2012 年 10 月、JT-60 トカマクの解体が無事故・無災害 で完遂され、2013 年 1 月から JT-60SA の建設が開始 しました。 臨界プラズマ試験装置 （JT-60） は、日欧共同で進める サテライト・トカマク計画として、長パルス化と高圧 力プラズマを目指す超伝導核融合実験装置（JT-60SA） に改修するため、解体・撤去する必要がありました。 JT-60 は、放射線障害防止法に基づく国内唯一の大 型核融合実験装置であり、1991 年から 2008 年の 18 年 間の重水素実験で発生した中性子によりトカマク本体及び 周辺機器は放射化していました。そのため、今回の解体は、 核融合実験装置の解体として放射線障害防止法に基づい て行う国内初の試みであるとともに、将来のクリアランス 制度の適用を考慮して行うものとして世界的にも類がない ものでした。JT-60 トカマクの解体は、2009 年から着手し、 2012 年 10 月に完遂し、その総重量は約 5400 t に達しま した。図 9-13，9-14 に解体前後の本体室を示します。 この解体においては、トロイダル磁場コイル（TF コ イル）の補強部の切断方法と真空容器とポロイダル磁場 コイル（PF コイル）の一体構造体を分割する切断方法 の二つが大きな技術的課題でした。 TF コイルは、大電流化改造時に電磁力や転倒力によ り掛かる力を抑えるために、2 個 1 組で上下 2 箇所の狭 隘部で補強溶接が施されていました。TF コイルの解体 図 9 - 15 ダイヤモンドワイヤソーシステム ダイヤモンドワイヤソーはダイヤモンドチップが埋め込まれたφ 10 mm のワイヤです。冷却水を用いることなく、汚染水がない乾式で、異種 金属を効率良く切断できました。 にはこの補強溶接部を切断する必要があり、この狭隘な 場所で難削材の高マンガン （Mn） 鋼を切断するため、小 型でかつ分解して持ち込んだあと、狭隘部での再組立て が可能な専用のフライス加工機を開発し、この課題を解 決しました。一方、TF コイルを撤去した真空容器と PF コイルの一体構造の重量は約 320 t もありました。建屋 クレーンの定格荷重は 250 t であり、この制限を超えない ように、この一体構造体を二分割する必要がありました。 真空容器の材質は、難削材のインコネル，PF コイルは 無酸素銅と高 Mn 鋼の固定材からなる複雑な構造体であ り、二分割のためには、異種金属を同時に切断する必要 がありました。3 種類の金属と同じ試験体の切断を実施 した結果、冷却水を用いない乾式ダイヤモンドワイヤソー により、一括切断が可能であることを見いだし、汚染水 を発生しないで、この二分割を実現しました （図 9-15） 。 これらの解体工法を用いることにより TF コイルの吊 り出しや真空容器の切断等の主要作業を効率良く安全に 行うことができました。この JT-60 トカマクの解体の 実績は、核融合研究施設以外の原子力関連施設の解体に 対してもノウハウになると考えております。 ●参考文献 Ikeda, Y., Okano, F. et al., Safe Disassembly and Storage of Radioactive Components of JT-60U Torus, Fusion Engineering and Design, vol.89, issues 9-10, 2014, p.2018-2023. 114 原子力機構の研究開発成果 2014
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